高温合成气全热回收的煤气化系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109504452A(43)申请公布日2019.03.22(21)申请号201811376640.7(22)申请日2018.11.19(71)申请人清华大学山西清洁能源研究院地址030032山西省太原市电子街10号(72)发明人毕大鹏张建胜李位位袁苹(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人赵天月(51)Int.Cl.C10J3/48(2006.01)C10J3/84(2006.01)C10J3/86(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称高温合成气全热回收的煤气化系统(57)摘要本发明公开了高温合成气全热回收的煤气化系统，包括：带辐射废锅的气化炉、旋风分离器和对流废锅，气化炉包括：壳体、气化室、气化室水冷壁、辐射废锅和烧嘴，壳体包括：气化炉上壳体和辐射废锅壳体，气化室水冷壁设在气化炉上壳体内，烧嘴设在气化炉上壳体的顶部；辐射废锅包括：第一水冷壁、水冷屏组和第二水冷壁，第一水冷壁形成合成气下行通道，水冷屏组包括多个长水冷屏和多个短水冷屏且设置在合成气下行通道内，第二水冷壁设在第一水冷壁外且与第一水冷壁之间形成合成气上行通道；排渣池与辐射废锅下端相连；旋风分离器和对流废锅依次与辐射废锅的粗合成气出口相连。利用该煤气化系统可以在提高换热面积的同时有效避免气渣通道堵塞。CN109504452ACN109504452A权利要求书1/2页1.一种高温合成气全热回收的煤气化系统，其特征在于，包括：气化炉，所述气化炉包括：壳体，所述壳体包括气化炉上壳体和辐射废锅壳体，所述气化炉上壳体内且限定出气化室，所述气化炉上壳体的底部收缩形成出渣口，所述辐射废锅壳体的顶部与所述气化炉上壳体的底部连接，所述辐射废锅壳体的上部具有粗合成气出口；气化炉水冷壁，所述气化炉水冷壁设在所述气化室内；烧嘴，所述烧嘴设在所述气化炉上壳体的顶部，且适于向所述气化室内供给粉煤、氧气和蒸汽；第一水冷壁，所述第一水冷壁设置在所述辐射废锅壳体内，所述第一水冷壁形成合成气下行通道；水冷屏组，所述水冷屏组包括多个长水冷屏和多个短水冷屏，所述多个长水冷屏和所述多个短水冷屏设置在所述合成气下行通道内且沿周向分布，每个所述长水冷屏和每个所述短水冷屏均由所述第一水冷壁向所述合成气下行通道的中心轴方向延伸；第二水冷壁，所述第二水冷壁设在所述第一水冷壁外，且所述第二水冷壁与所述第一水冷壁之间形成有连通所述合成气下行通道与所述粗合成气出口的合成气上行通道；其中，所述第一水冷壁的下集箱、每个所述水冷屏的下集箱和所述第二水冷壁的下集箱相连并与穿过所述辐射废锅壳体下部的冷却水进水管相连通；所述第一水冷壁的上集箱、每个所述水冷屏的上集箱和所述第二水冷壁的上集箱相连并与穿过所述辐射废锅壳体上部的冷却水出水管相连通，排渣池，所述排渣池设置在所述辐射废锅壳体的下方且与所述辐射废锅壳体的底端相连，所述排渣池的底部具有排渣口；旋风分离器，所述旋风分离器内设有第三水冷壁，并且所述旋风分离器具有粗合成气进口、除尘后合成气出口和排灰口，所述粗合成气进口与所述粗合成气出口相连；对流废锅，所述对流废锅内设有水冷管，并且所述对流废锅具有除尘后合成气进口、合成气出口和出灰口，所述除尘后合成气进口与所述除尘后合成气出口相连。2.根据权利要求1所述的煤气化系统，其特征在于，所述多个长水冷屏和所述多个短水冷屏沿周向上交叉间隔分布。3.根据权利要求2所述的煤气化系统，其特征在于，每相邻两个所述长水冷屏之间布置1-2个所述短水冷屏。4.根据权利要求3所述的煤气化系统，其特征在于，每相邻所述长水冷屏和所述短水冷屏之间或者每相邻的两个所述短冷水屏之间的夹角为15-45度。5.根据权利要求4所述的煤气化系统，其特征在于，所述长水冷屏和所述短水冷屏的总个数为8-24个。6.根据权利要求5所述的煤气化系统，其特征在于，每个所述长水冷屏具有6-15根水冷管，任选地，每个所述短水冷屏具有3-6根水冷管。7.根据权利要求6所述的煤气化系统，其特征在于，所述长水冷屏与所述第一水冷壁通过鳍片相连，所述长水冷屏的宽度为所述合成气下行通道半径的1/11-1/4。8.根据权利要求7所述的煤气化系统，其特征在于，所述短水冷屏与所述第一水冷壁通2CN109504452A权利要求书2/2页过鳍片相连，所述短水冷屏的宽度为所述合成气下行通道半径的2/35-1/9。9.根据权利要求8所述的煤气化系统，其特征在于，所述第二水冷壁与所述第一水冷壁之间的距离为辐射废锅圆筒半径的1/12-1/8。10.根据权利要求1-9任一项所述的煤气化系统，其特征在于，所述粗合成气进口与所述粗合成气出口通过第一管道式水冷连接管相连，任选地，所述除尘后气进口与